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35CrMo水空交替淬火工艺试验

我公司最近承揽一批集团内部钢拉杆零件热处理,该零件材质为35Cr长度2~12m,直径为80mm,因零件尺寸太长,如果采用油淬火,所需淬火油约100t,一次性投入太大。而且零件尺寸较大,淬火时会产生大量油烟,对环境污染很大,经综合考虑采用水空交替淬火替代油淬火。为保证获得最佳工艺,确保工艺成功率,与上海交通大学合作,采用同种材料、同种规格的试棒进行了3次工艺试验。

1、试验工程

工艺试验如下:材料尺寸为φ 80mm×300mm,将试样编号为1#、2#、3#,并分别作标记。取样部位:半径1/2R ,圆棒长度方向100~200mm,轴向取样。淬火加热工艺:860℃×2h;回火工艺:560℃×3h。淬火冷却工艺见表1。

表1.jpg

水空交替淬火的核心在于水空交替的时间,既能得到淬火马氏体又能保证淬火温度尽量低,尽量减少淬火应力。35CrMo在760℃左右从奥氏体中开始有铁素体析出,在720℃左右开始析出珠光体,680℃时转变完成,马氏体转变温度在360℃左右,所以首次空冷必须保证零件温度在760℃以上进行水冷,二次空冷时零件最高温度在360℃以下,才能保证该零件能得到淬火马氏体。

2、零件检测

该零件技术要求是保证零件力学性能,对硬度无要求,具体要求如下:在1/2R 部位取样。检测项目见表2。

表2.jpg

将尺寸φ 80mm×300mm试样进行淬火、回火处理。然后在轴向中间部位截取100mm长度,在1/2R 处沿轴向取样,具体取样位置如图1所示。

图1.jpg

按照《GB/T228-2002金属材料 室温拉伸试验方法》和《GBT229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法》规范要求,在拉伸试验机上进行拉伸试验,在冲击试验机上进行冲击试验,结果见表3。

表3.jpg

3、试验结果

从试验数据分析1#、2#工艺达到技术要求,3 #工艺未达到技术要求,2#工艺数据优于1#工艺,最后决定采用2#工艺进行试生产,试验零件如图2所示。前三批零件检验数据见表4 。各项指标均达到了技术要求,质量稳定可靠,圆满完成工艺试验。

图2.jpg

表4.jpg

4、试验总结

要积极学习新工艺新方法,提高我们的工艺水平。减少环境污染,降低生产成本。在进行新工艺时,定要做好工艺试验,以试验数据为依据,选择最佳工艺。进行工艺试验时要循序渐进,先试样,后小批量,最终实现量产,减少零件质量风险。

来源:河北钢铁集团宣工公司作者:刘振邦

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